Existuje 28 miliardy hviezd podobných slnku v Mliečnej ceste, ale tá naša je naozaj výnimočná (aspoň pre nás). jej závažnosť drží slnečnú sústavu pohromade a jeho energiu umožňuje život na Zemi. Ovplyvňuje nás aj mnohými inými spôsobmi, pretože je zodpovedný za počasie a plynutie ročných období, morské prúdy a krásny úkaz polárnej žiary.
Ale ako všetko vo vesmíre, aj Slnko skôr či neskôr prestane existovať. Čo by sa stalo, keby slnko zhaslo? Čo ak Slnko zmizlo práve teraz?
Ako a kedy vyjde slnko?
Hviezdy ako Slnko sa skladajú z veľmi veľkého množstva plynu, najmä vodíka a hélia. Veľmi silný tlak, ktorý pochádza z týchto obrovských hmôt, vytvára teploty také vysoké, že elektróny sú odtrhnuté od atómov a takto ionizované plyny sa nazývajú plazma.
Za týchto podmienok produkuje jadrovej fúzie: ako naznačuje jeho názov, pri tejto reakcii dochádza k fúzii jadier atómov. Teda z dvoch katiónov vodík (každý je tvorený protónom) vzniká jadro hélium (obsahuje dva protóny). Pri tomto procese sa uvoľňuje veľa energie vo forme svetla a tepla (naše Slnko má teplotu 15 miliónov °C, asi 6-tisíckrát vyššiu ako žiarovka!). Uvoľnením tejto energie v neustálom výbuchu sa hviezde podarí nerozdrviť váhou plynu, ktorý ju tvorí. Hovorí sa, že nie kolabuje.
Vo vnútri hviezd ako Slnko sa vodík minie po niekoľkých miliardách rokov. Akonáhle sa toto „palivo“ vyčerpá, jadrová fúzia už nedokáže zabrániť kolapsu hviezdy, ktorá uvoľňuje ešte viac tepla a svetla v dôsledku héliová kompresia ktorá je v nej (pretože zvýšenie tlaku zodpovedá zvýšeniu teploty).
V dôsledku tohto nárastu energie sa však hviezda rozpína, až kým sa nestane a červený obor, hviezda až stokrát väčšia ako naše Slnko a podstatne chladnejšia na povrchu.
Studené hviezdy?
V tomto bode je spotrebovaný aj vodík na vonkajšej časti hviezdy. Je to nový kolaps nebeského telesa, ktorý sa rozpúta ďalší cyklus jadrovej fúzie ktorý však zahŕňa hélium, tvoriace jadrá ťažších prvkov, ako je uhlík (so šiestimi protónmi) a kyslík (s ôsmimi protónmi). Výsledná energia je nedostatočná na to, aby pôsobila proti vysokému tlaku v dôsledku hmotnosti týchto prvkov, takže veľkosť jadra je znížená. Hovoríme teda o a Biely trpaslík, „studená“ hviezda s rozmermi podobnými ako má Zem. Okolo neho opúšťajú krajné vrstvy, ktoré vytvárajú a hmlovina: veľmi jasný oblak plynu a prachu, ktorý žije asi 10 tisíc rokov.
Odhaduje sa, že Slnko zhasne asi o 8.000 miliárd rokov: toľko, koľko je ľudí, ktorí dnes obývajú Zem. Naša planéta sa spolu s Merkúrom a Venušou pravdepodobne vyparí oveľa skôr, keď sa Slnko o 5.000 miliárd rokov stane červeným obrom. Ale my sa tým nemusíme trápiť. Keďže Slnko sa každú miliardu rokov rozšíri o 10 %, Zem bude dovtedy taká horúca, že sa jej oceány vyparia spolu so životom na súši.
Ale predstavme si, že Slnko zrazu zhasne ako žiarovka. Čo by sa stalo?
Ako dlho by trval život na Zemi, keby slnko zhaslo?
Ak by Slnko náhle prestalo vyžarovať svetlo a teplo, život na Zemi by trval oveľa dlhšie, ako by sme čakali. Pozrime sa však podrobne, čo by sa stalo.
Prvé týždne bez slnečného žiarenia
Ak by Slnko po akom čase zhaslo, uvedomili by sme si to? Najprv by sa nič nestalo. pre niekoľko osem minút a dvadsať sekúnd všetko by bolo normálne: v tomto časovom období by posledné slnečné lúče dopadli na zemský povrch. Potom zrazu padla by tma po všetkom; náš satelit, Mesiac, by tiež stmavol.
Keďže naša galaxia Mliečna dráha je asi z 1/300 jasnejšia ako Mesiac, v podstate by sme videli len pri umelom svetle. Ale kvôli oneskorenie slnečných lúčov Vo veľkých vzdialenostiach by sme pri pohľade na oblohu pozorovali ostatné planéty Slnečnej sústavy, ako keby sa ich problém netýkal: napríklad Jupiter by bol naďalej osvetlený približne pol hodiny po zmiznutí Slnka.
A čo by sa stalo s teplotou?
Pár minút po východe slnka, teploty klesnú medzi 4 až 5 stupňov v osvetlených priestoroch. Medzitým by sa začalo pozorovať zvláštne správanie zo strany zvierat, ktorých životný cyklus závisí od plynutia dní: napríklad niektoré vtáky by prestali spievať. The denné a nočné aktivity fauna by pokračovala celkom synchronizovane s 24 hodinami vďaka endogénnym hodinám, ktoré regulujú denné funkcie organizmov aj nezávisle od prítomnosti hviezd. Mnohé zvieratá však potrebujú slnko, aby vedeli, kam majú ísť, a tak by začali pohybovať sa neusporiadaným spôsobom.
Hneď ako svetlo zmizlo, fotosyntéza by sa zastavila. Takmer všetka syntéza kyslíka v atmosfére pochádza z tohto procesu, ale trvalo by dlho, kým by sa vyčerpal: trvalo by tisíce rokov, kým by ho spotrebovali živé bytosti, ktoré sú na ňom závislé. Ale väčšina rastlín, ktoré nie sú schopné fotosyntézy, by v priebehu niekoľkých týždňov zomrela a zvieratá, ktoré ich jedia, by začali hladovať. To by spôsobilo veľa fyziologické zmeny u zvierat: zvýšilo by to ukladanie energie na úkor rastu a iných funkcií, ktoré nie sú striktne spojené s prežitím. Ale nielen.
Šialenstvo v kŕmení
hladné zvieratá správať sa inak ako zvyčajne: prioritou sa stáva hľadanie potravy, takže pri skúmaní väčších území zanedbávajú aktivity, ako je socializácia, reprodukcia a antipredátorské správanie (užitočné akcie, aby sa nestali korisťou). Ak by teda Slnko zhaslo, rastúci nedostatok rastlín a druhov, ktoré sa nimi živia, by viedol zvieratá, ktoré prežili, k bezohľadnejšiemu a bezohľadnejšiemu správaniu. dynamika medzi jednotlivcami a medzi rôznymi druhmi zmenené.
Napríklad krab pustovník Dardanus pedunculatus normálne ukrýva symbiotické sasanky, ktoré jej umožňujú splynúť a chránia ju pred predátorstvom. Keď je však kôrovec hladný, môže sa živiť sasankami. Vo vojne a hladomore ide všetko.
Prvý rok bez slnečného žiarenia
Ak by Slnko zhaslo, priemerná teplota našej planéty v stupňoch Kelvina by sa každý mesiac znížila na polovicu: len za štyri týždne by sme sa dostali z približne 300 K (27 °C) na 150 K (-123 °C). Hoci najväčšie rastliny majú dostatok zásob cukru na to, aby prežili v tme roky, teploty by im to spôsobili zamrznú v priebehu niekoľkých týždňov. Podobne by v priebehu prvých mesiacov takmer všetko živé v dôsledku mrazu vyhynulo.
Ale nie všetko teplo našej planéty závisí od Slnka Rádioaktívny rozpad spôsobuje, že jadro našej planéty dosiahne teplotu 5 20 °C (asi dvojnásobok teploty žiarovky); Okrem toho XNUMX % z podzemné teplo Pochádza z vysokého tlaku, ktorému sú horniny vystavené. Časť tohto tepla sa dostáva aj do zemskej kôry, najmä v geotermálne oblasti, oblasti, kde si geotermálna energia dokáže raziť cestu. Sú to sopky, fumaroly, horúce pramene, hydrotermálne pramene a gejzíry: v blízkosti týchto oblastí by život trval o niečo dlhšie.
A my?
Aby ľudia prežili, museli by vytvoriť osady v blízkosti týchto oblastí a ako teploty ďalej klesať, stavať podzemné alebo tepelne izolované budovy poháňané jadrovými elektrárňami. Každý, kto sa nenachádza v týchto oblastiach, by bol do roka určite mŕtvy. Samozrejme, zostal by jeden veľký problém: ako sa stravovať? Časť zeleniny by sme mohli zachrániť umelým osvetlením, ale ťažko by sme hľadali riešenia, ako dobre a dlhodobo nakŕmiť veľa ľudí. Pravdepodobne, ak nedôjde k výnimočným vynálezom, náš druh by mohol prežiť len niekoľko rokov.
Ak slnko zhaslo: prvých dvadsať rokov
Tri roky po zmiznutí Slnka by sa oceány javili ako úplne zamrznuté: voda by stuhla kilometre hlboko. Ľad má však nižšiu hustotu ako voda a je veľmi dobrým tepelným izolantom, takže tieto vrstvy ľadu by plávali na vrstve vody, chránené pred zamrznutím. To by umožnilo el agua pobyt tekutý na našej planéte za miliardy rokov.
Prežitie niektorých podmorských organizmov, vrátane niektorých hlbokomorských živočíchov, nezávisí od Slnka. Okrem toho, morské dno zohrievalo by ho teplo prichádzajúce z vnútra Zeme: v hĺbke má oceán priemernú teplotu 0-3 °C. Väčšina týchto živých vecí je však závislá od rozkladajúcich sa telies na povrchu, aby prežili: so zánikom iných živých vecí, ktoré sú závislé od slnka a fotosyntetických organizmov, by tieto bytosti tiež zmizli.
Zachovali by sa však podvodné ekosystémy ako hydrotermálne prieduchy, podvodné „komíny“, z ktorých vychádza geotermálne ohriata voda. A takí sú chemolitotrofné mikróby ktoré ich obývajú: tieto organizmy schopné premeniť teplo, metán a síru na energiu by prežili, akoby sa nič nestalo.
Mnoho iných mikroorganizmov by mohlo pokračovať v živote milióny rokov, aj keď slnko zapadne. Existujú stovky druhov extrémofilné organizmy (ktorí žijú len v extrémnych podmienkach) a extrémne tolerantné organizmy (ktoré prežijú aj v takýchto prípadoch). niektoré mikroorganizmy psychrofilný, teda tí, ktorí milujú chlad, žijú v ľade: mohli by predstavovať jedinú formu života na povrchu po zvyšok existencie planéty Zem. Patria k nim napríklad niektoré antarktické huby. A potom by tu boli nejaké organizmy schopné zostať kryokonzervované, pozastavený čaká na návrat žiť v teple.
Pretože na povrchu by medzitým bol aj vzduch čoraz chladnejší. Do tej miery, že desať rokov po východe slnka by kondenzovali plyny, ktoré ho tvoria: bolo by kvapalný vzduch a potom vzdušný sneh. Po ďalších desiatich rokoch by prvky, ktoré tvoria atmosféru, úplne zamrzli.
Čo keby slnko zmizlo?
Okrem účinkov pozorovaných absenciou svetla by v prípade, že by Slnko úplne zmizlo, existovali aj účinky, ktoré závisia od absencia gravitácie. Keďže gravitačné vlny sa pohybujú rýchlosťou svetla, opäť sa počas prvých ôsmich minút a dvadsiatich sekúnd nepozorujú žiadne účinky. Potom by sa naša planéta začala v dôsledku zotrvačnosti pohybovať takmer priamočiaro, dotýkajúc sa jej obežnej dráhy.
V tom momente by to bola lotéria. Rovnako ako Zem, všetky objekty v slnečnej sústave by začali cestovať v priamom smere. Naša planéta by sa na svojej ceste rýchlosťou 30 km za sekundu stretla s tisíckami nebeských telies. Mohla by sa s ňou zraziť, čo by znamenalo koniec všetkého, alebo by ju prilákalo nové gravitačné centrum, ako jedna ďalšia hviezda, ktorá by sa správala ako Slnko. V tomto prípade by malé záblesky života, ktoré naša planéta stále obsahuje, mohli spôsobiť nový druh..